[发明专利]用于环氧乙烷制备之后的单元操作的微通道装置无效
申请号: | 200680053306.7 | 申请日: | 2006-12-20 |
公开(公告)号: | CN101384352A | 公开(公告)日: | 2009-03-11 |
发明(设计)人: | D·M·雷克斯;M·J·P·斯拉帕克 | 申请(专利权)人: | 国际壳牌研究有限公司 |
主分类号: | B01J19/00 | 分类号: | B01J19/00 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 | 代理人: | 王长青 |
地址: | 荷兰*** | 国省代码: | 荷兰;NL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 环氧乙烷 制备 之后 单元 操作 通道 装置 | ||
技术领域
本发明涉及工艺操作的改进,特别是涉及烃的工艺操作的改进。发现所设想的工艺改进特别适用于由烯烃和氧气制备环氧烷及其任选的进一步转化。
背景技术
当在工业规模上操作时,工艺操作必须满足许多重要的设计标准。在现代环境中,工艺设计必须考虑环境法规并保持健康和安全标准。利用或产生危险化学品的工艺导致特别的问题,且常常为了最小化爆炸或反应失控的危险,这些工艺操作不得不在非最佳的条件下操作;这将增加装置的运转成本(操作费用或OPEX)。这些工艺可能还不得不利用比进行该工艺刚好需要的设备更多的设备;这将导致建造成本增加(投资费用或CAPEX)。
仍然需要提供可降低CAPEX和OPEX成本和特别是不增加对装置损害以及对公众和/或工艺装置操作者的危险的工艺操作。
发明内容
本发明提供微通道装置在工艺操作中的用途。这种装置早先被提出在一些特定的应用场合中使用,但早先没有提出在维持或降低装置安全危险的情况下,提供降低的CAPEX和/或OPEX的组合。
一方面,本发明提供用于冷却含环氧乙烷的气体混合物的方法,该方法包括:
a)输送该混合物到微通道装置的一个或多个工艺微通道中,和然后
b)使导热材料与该混合物流经该装置的方向逆流、并流或交叉流流经微通道装置。
在优选的方面中,本发明提供用于浓缩或纯化环氧乙烷的方法,该方法包括:
a)用合适的吸收剂从含环氧乙烷的第一气体物流中吸收环氧乙烷,
b)在蒸馏单元内解吸环氧乙烷,形成含环氧乙烷的第二气体物流,和
c)回收环氧乙烷。
其中步骤b)的第二气体物流在微通道装置的一个或多个工艺微通道内冷凝。还提供适合于进行本发明方法步骤b)的装置。
附图说明
图1示出了微通道反应器及其主要部件的示意图。
图2示出了含工艺微通道和换热通道的重复单元的典型实例和当在本发明的实施中使用时其操作的示意图。在本发明中使用的微通道装置或反应器可包括多个这种重复单元。
图3示出了本发明的用于纯化环氧乙烷的方法的实例的示意图。
具体实施方式
本发明提供利用用于物理操作的微通道装置的方法。下文给出这种装置的讨论。
WO-A-2004/099113、WO-A-01/12312、WO-01/54812、US-A-6440895、US-A-6284217、US-A-6451864、US-A-6491880、US-A-6666909、US-A-6811829、US-A-6851171、US-A-6494614、US-A-6228434和US-A-6192596中描述了适用于在本发明中使用的微通道反应器及其操作。正如这些参考文献中所述,可通过其对微通道反应器进行制造和操作的方法通常可应用于本发明的实施中。
参考图1,微通道反应器100可由顶管(header)102、多个工艺微通道104和底管(footer)108组成。顶管102提供流体流入到工艺微通道104内的通路。底管108提供流体从工艺微通道104中流出的通路。
在微通道反应器内包含的工艺微通道的数目可能变化很大。例如,数目可以是最多105,或甚至最多106,或最多2×106。通常工艺微通道的数目可以是至少10或至少100,或甚至至少1000。
工艺微通道通常平行排列,例如它们可形成平面内的微通道的阵列。每一工艺微通道可具有高度或宽度的至少一个内部尺寸为最多15mm,例如0.05-10mm,特别是0.1-5mm,更特别是0.5-2mm。高度或宽度的另一内部尺寸可以是例如0.1-100cm,特别是0.2-75cm,更特别是0.3-50cm。每一工艺微通道的长度可以是例如1-500cm,特别是2-300cm,更特别是3-200cm,或5-100cm。
微通道反应器100还包括与工艺微通道104换热接触的换热通道(图1中未示出)。换热通道可以是微通道。调整微通道反应器,以便换热流体可从换热顶管110经换热通道流动到换热底管112中。可排布换热通道,以便相对于在工艺微通道104内的流动,提供并流、逆流或在一些方面优选交叉流方向的流动。交叉流方向如箭头114和116所示。
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